Yaw control किसका हिस्सा है?

Question

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D: पवन ऊर्जा रूपांतरण प्रणाली

Explanation & Concepts:
Yaw कंट्रोल क्षैतिज-अक्ष पवन टर्बाइनों (HAWT) में एक तंत्र है जिसका उपयोग नेसेल (nacelle) को घुमाने के लिए किया जाता है ताकि रोटर प्लेन को आने वाली हवा की दिशा के लंबवत रखा जा सके। यह टर्बाइन को पवन प्रवाह के साथ प्रभावी ढंग से संरेखित करके अधिकतम पवन ऊर्जा संचयन सुनिश्चित करता है।

Working Principle: विंड वेन (wind vane) हवा की दिशा और रोटर अक्ष के बीच के गलत संरेखण (misalignment) को मापता है। एक इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोलर इस सिग्नल को प्रोसेस करता है और यॉ ड्राइव (एक मोटर चालित गियरबॉक्स सिस्टम) को सक्रिय करता है ताकि नेसेल तब तक घूमता रहे जब तक कि विंड वेन संरेखण बहाल होने का संकेत न दे दे। यह गतिशील समायोजन आवश्यक है क्योंकि हवा की दिशा लगातार बदलती रहती है, और गलत संरेखण बिजली उत्पादन को काफी कम कर देता है और यांत्रिक थकान भार को बढ़ाता है।

Key Formulas: $P = \frac{1}{2} ho A v^3 C_p$ — हवा से प्राप्त शक्ति, जहाँ यॉ मिसअलाइनमेंट प्रभावी क्षेत्र A या दक्षता गुणांक $C_p$ को कम कर देता है; $P_{	heta} = P \cdot \cos^n(	heta)$ — यॉ त्रुटि कोण $	heta$ पर आधारित अनुमानित शक्ति में कमी

Key Points: यॉ सिस्टम केबलों को अत्यधिक मुड़ने से रोकता है, इसके लिए 'अन-यॉ' एल्गोरिदम का उपयोग किया जाता है यदि टर्बाइन एक दिशा में बहुत लंबे समय तक घूमता है।; इष्टतम वायुगतिकीय हमले के कोण (angle of attack) को बनाए रखकर शक्ति गुणांक ($C_p$) को अधिकतम करता है।; क्षैतिज-अक्ष टर्बाइनों के लिए आवश्यक; ऊर्ध्वाधर-अक्ष टर्बाइन आम तौर पर सर्वदिश (omnidirectional) होते हैं।; रोटर ब्लेड पर असममित वायुगतिकीय भार को कम करता है।

Advantages: ऊर्जा उत्पादन को अधिकतम करता है; असममित भार को कम करके संरचनात्मक थकान को कम करता है

Disadvantages: यांत्रिक जटिलता और लागत को बढ़ाता है; यॉ मोटर्स के लिए सक्रिय बिजली की खपत की आवश्यकता होती है

Applications: उपयोगिता-स्केल पवन फार्म; अपतटीय (offshore) पवन टर्बाइन

Additional Info: यॉ त्रुटि हवा के वेक्टर और रोटर शाफ्ट अक्ष के बीच का कोण है।. अन्य विकल्प गलत हैं: सौर संग्राहक सौर ट्रैकिंग (दिगंश/ऊंचाई) का उपयोग करते हैं, OTEC समुद्र के पानी में थर्मल ग्रेडिएंट का उपयोग करता है, और बायोमास सिस्टम थर्मल/रासायनिक प्रसंस्करण पर निर्भर करते हैं।

Answer: D सही है — Yaw कंट्रोल क्षैतिज-अक्ष पवन ऊर्जा रूपांतरण प्रणालियों का एक मूलभूत घटक है जिसका उपयोग रोटर को हवा की दिशा के साथ संरेखित करने के लिए किया जाता है।

Exam Tip: पवन ऊर्जा में, याद रखें कि Yaw कंट्रोल क्षैतिज संरेखण (दिगंश) के लिए होता है, जबकि पिच कंट्रोल उच्च हवा की गति पर शक्ति का प्रबंधन करने के लिए रोटर ब्लेड के कोण को समायोजित करने के लिए होता है।

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Option A: सौर सांद्रण संग्राहक (Solar concentration collector)

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Option B: OTEC उपकरण

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Option C: बायोमास ऊर्जा जनरेटर

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